川維維綸廠于1976年投產(chǎn)，產(chǎn)品為維綸長絲、短絲、低溫水溶和高強高模產(chǎn)品。原有控制系統(tǒng)主要為橫河I系列儀表。在高強高模生產(chǎn)線上采用了KMS系列可編程調(diào)節(jié)器。開關(guān)量控制采用三菱FX-2N小型PLC，完成電機(jī)啟停控制、信號報警功能。維綸紡絲車間生產(chǎn)線有兩個重要控制參數(shù)：一個是走絲速度；已經(jīng)使用變頻器控制，基本上能滿足工藝要求；另一個是烘箱溫度，由于設(shè)備特點純滯后和容量滯后都很大。凡采用I系列儀表的生產(chǎn)線都不能投自動，完全憑操作工的經(jīng)驗手動控制，成品率受到很大影響。維綸廠原液車間的自控以開關(guān)量為主。主要工藝過程是對聚乙烯醇和紡絲車間廢絲進(jìn)行加壓加熱溶解，為紡絲車間提供聚乙烯醇原液。
川維維綸廠的DCS改造是分兩期進(jìn)行的。
一期改造工程首先對紡絲車間的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，總物理點數(shù)在1280點，其中模擬量900點；通信站容量為開關(guān)量1000點。
2001年7月，紡絲車間的控制系統(tǒng)DCS改造全部完成，系統(tǒng)正式投運。
一期工程的技術(shù)特點表現(xiàn)在以下兩方面：
在控制方案上，必須實現(xiàn)對大滯后溫度對象的高精度控制，才能保證高強高模維綸產(chǎn)品的成品率。如果采用預(yù)估補償方案理論上非常合適，但存在系統(tǒng)負(fù)荷開銷大、老舊調(diào)功器頻繁維修更換等不利因素，最終還是沿用了單回路PID調(diào)節(jié)。在整定參數(shù)時使用了臨界比例度法，經(jīng)過實際投運證明控制精度滿足了工藝要求。在保證連續(xù)開車、原料合格的工況下，實現(xiàn)了高強高模維綸產(chǎn)品100%的合格率。這說明我們的PID算法塊針對大時滯對象在單回路的簡單方案下就具有很好的控制效果。
在信號檢測上，維綸紡絲車間生產(chǎn)線有其自身特點。對調(diào)功器輸出電流的監(jiān)視，用戶原來采用積分型電流表。如果直接將原信號作為模擬量引入DCS，信號波動非常大，已經(jīng)不具有使用價值。我們通過對調(diào)功器輸出電流的分析，發(fā)現(xiàn)它輸出的是具有過零觸發(fā)特征的正弦波脈沖，單位時間內(nèi)脈沖的數(shù)量正比于調(diào)功器的模擬量輸入。根據(jù)這一特點，我們使用了FM162八通道脈沖輸入模塊，在數(shù)據(jù)庫組態(tài)中選擇了脈沖頻率型數(shù)據(jù)，在控制方案中使用了2級10平均值濾波，數(shù)據(jù)顯示效果令用戶非常滿意。維綸走絲速度的檢測使用了國產(chǎn)磁阻式探頭和德國FESTO的接近開關(guān)。對于磁阻式探頭，信號輸出電壓與檢測齒輪轉(zhuǎn)速成正比，轉(zhuǎn)速低時輸出信號也較弱，電壓波動范圍較大。我們使用FM162直接將其引入系統(tǒng)，外圍電路未經(jīng)任何處理就滿足了使用要求。FESTO的接近開關(guān)內(nèi)含晶體管、發(fā)光二級管，需要外加供電回路，我們僅在FM162模塊的底座端子上每通道增加一支電阻就解決了問題。說明FM162模塊對多種應(yīng)用需求有很好的適應(yīng)性。
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